Устройство для рафинирования расплавов

союз СОЦИА РЕСПУ ТСНИХИЧЕСКИ ИЮ 01) д 11 С 2 07 АНИЕ ИЗ ЛЬС черезо сеченияонного кла.ф подачивый дросодсоединен ф ления гасельк выхза. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИД(21) 3389452/22-0222) 28. 01. 8246) 23,01,84. Бюл. Р 3172) В. Л. Найдек; А. И. Личак,А. В. Наривский В. В. Казанский,Н. С. Ганжа и А. В. Сытников171) Институт проблем литья АН Украинской ССР53) 669.184.141(088.8)56) 1. Патент США Р 3885957,кл. 75-68, опублик. 1971.2. Авторское свидетельство СССР9 728721, кл. С 21 С 5/48, 1973,154) 157 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ РАСПЛАВОВ, содержащее фурму, механизм перемещения фурми, канал подачи инертного газа, редукционыый клапан и первый дроссель постоянного сечения, установленный в канале подачигаза, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения эффективностиработы устройства и упрощения, егоэксплуатации, оно снабжено стабилизатором-давления газа, вторым и третьим ЕНИЯ,.1 4 дросселями постоянного сечения, дросселем переменного сечения, мембранной камерой, трехходовым электромагнитньм клапаном, причем полость редукционного клапана с установленной в ней задающей пружиной выполнена герметичной и проточной, причем вход ее соединен с выходом стабилизатора давления газа через второй дроссель постоянного сечения, а выход - с атмосферой через дроссель переменного сечения, регулирующий элемент которого механически соединен с подвижным основанием мембранной камеры, полость же этой камеры соединена с нормально открытым входом трехходового электромагнитного клапана, нормально закры- ЕС тый вход которого соединен третий дроссель постоянног с выходной камерой редукци пана, а выход - с каналом инертного газа и через пер постоянного сечения п оду стабилизатора давИзобретение относится к литейномуи металлургическому производству, .вчастности к оборудованию для обработки жидких металлов инертным газ ом.Известно устройство для рафинирования расплавов в ковшах, содержащеепогружаемую в расплав фурму, механизм перемещения фурмы и систему подачиинертного газа. Пневмосистема снабжена регуляторами расхода и давленияинертного газа, что позволяет выбирать требуемый режим продувки жидкого металла 12.Наиболее близким к изобретению является устройство для обработки расплава инертным газом, содержащеедвухканальные фурмы, механизм перемещЕния фурм, трубопроводы для подачикислорода и защитного газа, редукционные клапаны и дроссели, установ Оленные на трубопроводах 123.Недостаток известного устройствасостоит в том, что оно не устраняетвлияния металлостатического напора напараметры газового потока, вводимого 25в расплав. Поэтому для поддержанияоптимального режима продувки оператору приходится вручную корректироватьдавление газа в зависимости от плотности расплава и глубины погруженияфурмы. Это снижает эффективностьпроцесса рафинирования и усложняетобслуживание установки.Целью изобретения. является повышение эффективности работы устройстваи упрощение его эксплуатации.Указанная цель достигается тем, что устройство для рафинирования расплавов, содержащее фурму, механизм перемещения Фурмы, канал подачи инертного газа, редукционный клапан 4 Ои первый дроссель постоянного сечения, установленный в канале подачи инертного газа, снабжено стабилизатором давления, газа, вторым и третьим дросселями постоянного сечения, 45 дросселем переменного сечения, мембранной камерой, трехходовым электромагнитным клапаном, причем полость редукционного клапана с установленной в ней задающей пружиной выпол О иена герметичной и проточной, причем вход ее соединен с выходом стабилизатора давления газа через второй дроссель постоянного сечения, а выход - с атмосферой через дроссель переменного сечения, регулирующий элемент которого механически соединен с подвижным основанием мембранной камеры, полость же этой камеры соединена с нормально открытым входом трехходового электромагнитного клапана, нормально закрытый вход которого соединен через третий дроссель постоянного сечения с выходной камерой редукционного клапана, а выход в с каналом подачи инертного газа ичерез б 5 первый дроссель постоянного сечения подсоединен к выходу стабилизатора давления газа.На чертеже приведена схема устройства.Ковш 1 с расплавом 2 установлен под фурмой 3, закрепленной на крон штейне 4. Механизм подъема и опускания Фурмы выполнен в виде каретки 5 с приводом, установленной в направляющих колонны 6, Сеть 7 инертного газа через вентиль 8 соединена с входной камерой 9 редукционного клапана 10, Его выходная камера 11 соединена со входом третьего дросселя 12.Канал, фурмы соединен с выходом 13 трехходового электромагнитного клапана 14, Его нормально закрытый вход 15 подключен к выходу дросселя 12, а нормально открытый вход 16 - к полости 17 мембранной камеры 18 и манометру 19. Кроме того, канал фурмы 3 через первый дроссель 20 соединен с выходом стабилизатора 21 давления газа.Полость 22 редукционного клапана 10, содержащая задающую пружину 23, выполнена герметичной и проточной. Вход ее через второй дроссель 24 соединен с выходом стабилизатора 21 давления, а выход - с атмосферой через дроссель 25 переменного сечения. На подвижном основании 26 мембраннойкамеры 18 установлены упорная пружина 27 и шток 28, механически связанный с регулирующим элементом дросселя 25. В цепи питания обмотки 29 трехходового клапана 14 установлен выключатель 30.Устройство работает следующим об, разом.Перед погружением фурмы в расплав выключатель 30 разомкнут, трехходовый клапан 14 отключен, его выход 13 соединен с нормально открытым входом 16, а канал, подводящий газ к входу 15, закрыт. После открытия вентиля 8 на выходе стабилизатора 21 устанавливается постоянное давление инертного газа. Это давление выбирают с учетом максимального металлостатического напора в ковше, а проходное сечение дросселя 20 выбрано таким, что до погружения фурмы 3 в расплав в ее канале и, следовательно, в полости 17 мембранной камеры 18 избыточного давления нет. Поскольку полость 22 редукционного клапана 10 выполнена герметичной и как междроссельная проточная полость подключена к выходу стабилизатора 21, давление Р 1 в ней зависит от соотношения проходных сечений дросселей 24 и 25 и до погружения фурмы в расплав составляет 0,010- . О, 015 ати, В выходной камере 11 редукционного клапана 10 давление Р 2 определяется усилием Я сжатия задающей пружины 23 и давлением Р в по-лости 22: Р = Р, + КЯ, где К - постоянный коэффицйент.После включения привода каретки 5 фурма опускается, входит в расплав и давление Рз газа в ее канале и, следовательно, в полости 17 мембран ной камеры 18 возрастает пропорционально металлостатическому напору, действующему на уровне выходного сопла фурмы. Под действием избыточного давления Р в камере 18 ее подвижное 10 основание 26, шток 28 и регулирующий элемент дросселя 25 перемещаются, проходное сечение дросселя уменьшается, а давление Р в полости 22 и, следовательно, давление Р на выходе 15 редукционного клапана 10 увеличивается. Эа счет конструктивных харак-. теристик дросселя 25 легко получить требуемую зависимость между давлением Р 2 газа, поступающего в жидкий металл, и глубиной погружения фурмы.После ввода фурмы в расплав на требуемую глубину, что можно зафиксировать по манометру 19, выключателем 30 подают напряжение на обмотку 29 трехходового клапана 14, его нормально закрытый вход 15 соединяется с выходом 13, а нормально открытый вход 16 закрывается. Поэтому в полости 17 сохраняется давление Р, пропорциональное металлостатическому напору, а инертный газ поступает в расплав под давлением Р, зависящим от глубины погружения фурмы. Расход газа в фурму через дроссель 20, составляющий лишь 1-2 его.расхода через редукционный клапан 10, не оказывает существенного влияния на параметры газового потока в фурме.По завершении продувки расплава выключатель 30 размыкают, трехходовый клапан 14 переключается в исходное положение, подача газа через редукционный клапан прекращается, и гаэ продолжает поступать в фурму через дроссель 20. После извлечения фурмы из расплава вентиль 8 закрывают.. Таким образом,.без вмешательства оператора устройство сохраняет оптимальный режим продувки на любой глу бине погружения фурмы, Возможность перемещать головку фурмы по всему объему жидкого металла без перенастройки пневмосистемы повышает эффективность и производительность процесса рафинирования, упрощает эксплуатацию устройства.Приме ение изобретения повысит на 8-10 производительность процесса обработки расплава и на 3-5 увеличит выход годного. Ожидаемый экономический эффект составит около50000 руб. в год на одно устройство.1068501 Составитель А, АбросимовРогулич Техред Ж,Кастелевич Корректор А.Зимокосов Редак 4 д. 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,11400/23 ТираВНИИПИ Гопо делам113035, Мо ударственизобрете ква, ЖПодписно ого кОмитет ий и открыт Раушская н